2022/11https://doi.org/10.11484/jaea-conf-2022-001日本の評価済核データライブラリの第5版JENDL-5の開発に向けて、重水分子に対する熱中性子散乱則を理論計算した。分子を構成する重水素および酸素原子の散乱則データを、分子動力学シミュレーションを利用して求めた。シミュレーションを283.6Kから600Kの温度範囲で実行し、0.01meVから10eVの中性子入射エネルギー範囲で散乱則を評価した。得られた散乱則を用いて重水分子の断面積を計算し、室温での実験データが再現できることを確認した。計算された温度範囲では、断面積がENDF/B-VIII.0の評価値とほぼ一致することを確認した。計算法に関する文献調査を実施した。計算法を要約したものである。断面積は「散乱則」と呼ばれる関数を使って表され、軽水や重水に対しては断面積の代わりに散乱則に関するデータが核データベース上で与えられている。本調査で散乱則の計算法を確認した。散乱則は中間散乱関数と時空間相関関数の両者から導くことができる。得られる散乱則の特徴について言及した。熱中性子のターゲットである液体の分子動力学シミュレーションを利用して散乱則が計算できることを示した。Technology)汎用評価済核データライブラリーJENDL-4.0の改訂に向け、原子炉構造材であるジルコニウムの天然同位体に対する中性子断面積を、共鳴領域より上で20MeVまでの入射エネルギー範囲において理論計算した。多段階統計模型を使用した。理論模型のパラメーターの値はJENDL-4.0公開後に出版された実験データを利用して調整した。その結果、考慮した反応に関しては、実験データを概ね良好に再現することができた。本研究では、JENDL-4.0では考慮されなかった準安定状態に対する断面積の計算も試みた。Sr反応に対して、実験データを定量的に再現する結果を得ることができた。これらの結果を次期JENDLに適用する予定である。2018/01https://doi.org/10.11484/jaea-conf-2017-001核データ研究グループでは、中期計画として汎用評価済核データライブラリーJENDL-4.0改訂のための活動に取り組んでいる。ジルコニウム(Zr)は原子炉構造材として重要であり、燃料被覆管にはジルコニウム合金が使用されている。原子力技術向上のため、信頼できるZr同位体の中性子核データは不可欠である。現在、JENDL-4.0評価後に公開された実験データを用いてZr同位体の共鳴パラメーターを再評価している。Zrに対しては、J-PARC/MLF/ANRRIの測定値との一致を改善するため、負の共鳴を削除した。天然のZr同位体の共鳴パラメーターについては、CERNのn-TOF施設の実験結果を参照して修正していく。反応で生じる準安定状態の生成断面積を、入射エネルギーが7keVから20MeVの範囲で計算した。ボルン近似)に基づき断面積を求めた。反応に対しては、放射化ライブラリーJENDL/A-96の評価値と比較して、入射エネルギーが10MeV以下において実験値の再現性を改善できた。評価に利用できると期待される。2016/09https://doi.org/10.11484/jaea-conf-2016-004平成27年度より、評価済み核データライブラリーJENDL-4.0の改訂作業を開始した。次期JENDLは核変換技術に資することを目指し、原子炉構造材のデータ改訂に重点を置くとともに、準安定状態生成データを補強する予定である。Nbの中性子断面積を再評価した。中性子エネルギーが2.6-7.0keVの分離共鳴領域において共鳴パラメーターを修正し、平均捕獲断面積の実測値との一致を若干改善させた。分離共鳴領域より上のエネルギー領域に対して、汎用核データ評価システムCCONEを用いて断面積を計算した。両者が実験値を再現するように、スピン分布関数のパラメーターを調整した。パーセンタイル:58.08(Optics)二種類のテラヘルツ光学パルスを用いて二原子分子を気層中で同位体選択的に解離する方法を提案する。この方法ではまず、周波数櫛を形成するテラヘルツパルス列により分子の回転状態を同位体選択的に励起する。回転励起した分子を別の高強度テラヘルツパルスにより解離する。Clを用いて波束法による計算機シミュレーションを実施した。Clの約20%を同位体選択的に解離することができた。この方法はLiCl以外の二原子分子に適用可能であり、更に、回転状態が熱分布を取る分子集団に適用可能であると期待できる。パーセンタイル:34.07(Optics)気体二原子分子を光学パルスにより同位体選択的に振動回転励起させる方法を提案する。この方法では、指定した同位体分子の回転状態をテラヘルツ周波数コムにより励起させる。回転励起した分子を別のパルスでP枝中の基本遷移を通して振動励起させる。有効性を実証するため、70Kで熱平衡にあるLiCl分子集団に対してコンピューターシミュレーションを実施した。計算には量子力学の基づく緊密結合法を使用し、光学パルスと分子の相互作用はパルス電場と分子の遷移双極子モーメントの積で近似した。Cl集団を選択的に振動励起できることを確認した。Clだけを選択的に高回転状態に励起できた。コム照射中の分子の振動回転状態分布は、緊密結合法により求めた。コム照射後の第2パルスによるLiClの解離過程は、波束法を用いて計算した。その際、緊密結合計算で得られた振幅を波束計算の入力として使用した。解離確率は減衰関数を用いて波束を吸収させることにより見積もった。Clの約60%が解離した。程度まで生成可能になった。テラヘルツパルスの分子への応用例として、周波数コムと呼ばれる光学パルス列を用いた二原子分子の回転励起がある。この励起機構の概要を記した。レーザーによる分子の配向及び配列制御について紹介し、分子とレーザー場の相互作用を導入した。次に、周波数コムを周期的デルタ関数で表現し、コムのスペクトル周波数を分子の回転遷移周波数と一致させることにより、分子の回転状態が励起できることを説明した。(NUMO)は、平成24年度に引き続き、JAEAがこれまで蓄積してきた技術やノウハウを、NUMOが今後行う精密調査地区の選定等の処分事業に直接適用できるよう、実施主体の視点に沿って実用化を図っていくことを目的として、概要調査段階における処分場の設計・性能評価に関連する主要な技術テーマについて検討した。(1)水理の観点からみた母岩の適性を評価する方法に関する検討については、平成24年度に引き続き、結晶質岩を対象とした地下水移行時間の評価ツリーを拡充するとともに、新たに堆積岩を対象とした評価ツリーを作成した。(2)シナリオの構築に関する検討については、平成24年度の状態設定手順を実務的な観点から見直し、緩衝材を対象として試行した。安全機能への不確実性の影響について解析的検討を行った。(3)核種移行パラメータの設定に関する検討については、母岩の分配係数を対象に、国内外の事例調査をもとに複数の条件変換手法を含む設定手法を整理し、堆積岩及び花崗岩への適用を通じ妥当性や課題を確認した。溶解度について、溶解度制限固相の決定を含む設定手法を検討し、主要核種への適用を通じ妥当性や課題を確認した。2013/12https://doi.org/10.6122/CJP.51.1230光周波数コムによる二原子分子の回転状態遷移の確率を定式化した。分子を剛体回転子で近似し、コムのスペクトル周波数を分子の回転遷移周波数と一致させた場合の確率式を誘導した。相互作用は、コムによる電場と分子の遷移双極子モーメントの積で定義した。定式化はデルタキックトローター模型に基づく。異なる時間におけるデルタ関数の直行性を仮定し、スペクトル分解法を用いて解析式を導いた。得られた確率振幅は、第一種ベッセル関数に対応する項と、それ以外の振動関数の部分に分離できることを示した。この確率振幅から得られる遷移確率の時間依存性は、階段関数として表現される。解析式の有効性を証明するため、コム場中のCsI分子に対する回転状態の時間変化を数値計算し、解析式から見積もられる値と比較した。その結果、この解析式により数値計算結果が再現できることを確認した。2013/06光周波数コムにより、塩化リチウム分子を同位体選択的に回転励起させるためのコンピュータシミュレーションを実施した。振動回転状態の時間発展は、緊密結合法を用いて計算した。100)に励起することができた。使用したコムでは、振動状態励起は誘起されなかった。Clの第二パルスによる解離過程を、波束法を用いて計算した。Clの約50%を解離することができた。(NUMO)は、概要調査段階における処分場の設計・性能評価に関連する主要な技術テーマについて、原子力機構が蓄積してきた技術やノウハウを、NUMOが今後の処分事業に適用できるよう、実施主体の視点に沿って実用化を図っていくための具体的な考え方と進め方を策定するとともに、必要な開発課題と今後の計画を明らかにすることを目的として、2011年度に共同研究を実施した。実施テーマと概要は以下の通り。(1)対象母岩の選定に関する検討:母岩特性のうち水理に着目し、母岩特性を評価するための項目、及び地下水移行時間の評価手法について、地質環境の調査・評価と関連付けたうえで整理した。(2)シナリオの構築に関する検討:シナリオ構築手順を具体化するとともに、ガラス固化体の溶解と核種の浸出、オーバーパックの腐食、緩衝材の長期変遷について、現象理解に関する最新の知見を構造的に整理した。(3)核種移行パラメータの設定に関する検討:緩衝材の分配係数と拡散係数、母岩の分配係数を対象として、パラメータ設定の方法論を検討し、その方法論に従った試行を行った。(4)知識情報の品質確保に関する検討:知識情報の品質を確保するための考え方や手法を、(2)シナリオの構築で検討した状態設定に対する論拠に関する情報を例として検討した。Multidisciplinary)革新的原子力システムのための基礎データとすべく、最新ライブラリーJENDL-4の整備が2005年にスタートした。JENDL-4の開発では、FP及びMA核データの信頼度向上に重点を置いた。これらの核種では、実験データが乏しいため、断面積評価用の核反応モデルコードPOD及びCCONEを開発した。広い質量範囲をカバーする信頼性の高い光学模型パラメータをチャネル結合法により導出し、断面積の理論計算に使用した。アクチノイド核種の熱中性子断面積は実験値を慎重に検討して決定した。Uの共鳴領域断面積を再検討して、U燃料高速炉心の臨界性及びナトリウムボイド反応度の予測精度を向上させた。U及びPu同位体の核分裂断面積は10keV以上のエネルギーで同時評価により求めた。FPに関しては、100以上の核種の分離共鳴パラメータを更新した。共鳴領域より高いエネルギーでのFP断面積は、POD及びCCONEコードによる理論計算で評価した。核分裂収率はENDF/B-VII.0をベースに3体核分裂を考慮して計算した。406核種のデータを収納した最新ライブラリーJENDL-4.0は2010年に公開される。eVから20MeVのエネルギー範囲で評価した。推奨値あるいは測定値を再現するように調節した。共鳴領域以上のエネルギーの断面積は統計模型により計算した。計算では、中性子に対してはチャネル結合光学模型パラメータを用いた。複合核過程に加えて、前平衡及び直接過程を考慮した。評価結果は、既存の実験値をよく再現しており、JENDL-4.0のデータとして採用した。